埃尔法哥哥西安交大焦在滨团队：基于等效磁化曲线智能识别的变压器保护原理( 二 )
论文方法及创新点
图1为变压器不同工况下差动电流及其对应的等效磁化曲线：
①正常运行时 ， 曲线为一关于原点对称的扁平椭圆 ， 曲线的绝大数区域几乎垂直于横轴；
②内部故障时 ， 曲线仍为关于原点对称的椭圆 ， 但曲线整体的倾斜程度更小、椭圆长宽比减小 ， 较大的电流成分使长轴增大；
③空载合闸时 ， 铁心将周期性地进入和退出饱和区 ， 当铁心工作点位于非饱和区时 ， 曲线特征与正常运行/内部故障相同 。
本文插图
图1 差动电流及等效磁化曲线
非饱和部分是等效磁化曲线的本质特征 ， 提取非饱和部分的倾斜角度、长轴/短轴以及椭圆率等特征描述各工况下的等效磁化曲线 ， 如图2所示 。
倾斜角度K ， 各曲线段的线性拟合曲线与横轴夹角的最大值 。
长短轴L ， 原点与非饱和部分采样点间的距离最大值、最小值 。
椭圆率E ， 短轴与长轴之比 。
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图2 等效磁化曲线几何特征
将倾斜角度、长轴、椭圆率作为输入训练BP神经网络 ， 构建变压器保护 ， 如图3所示 。
本文插图
图3 等效磁化曲线识别算法示意图
本文基于少量仿真数据训练得到的模型在动模实验及仿真数据上的表现如表1所示 。
本文插图
表1 算法的比较研究结果统计
结论
【埃尔法哥哥西安交大焦在滨团队：基于等效磁化曲线智能识别的变压器保护原理】本文基于小规模样本集训练得到的分类模型 ， 对不同运行环境下的PSCAD仿真数据、动模实验数据表现出了较强的泛化能力 ， 不受谐波等外部条件的影响；当内外部故障引起CT饱和或变压器发生过励磁时 ， 算法表现出很强的适应能力 。 基于等效磁化曲线智能识别的变压器保护原理 ， 训练简单、泛化能力强、适应能力强 ， 具有良好的应用前景 。
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